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707千字
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2021-06-01
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主编推荐语
本书详细介绍了GPS、GLONASS、BeiDou、Galileo、QZSS和NavIC系统的相关信息,涵盖了各个系统的星座配置、卫星、地面控制系统和用户设备,提供了详细的卫星信号特征。
内容简介
内容包括GNSS简介、卫星导航基础、全球卫星导航系统、GLONASS、伽利略系统、北斗卫星导航系统、区域卫星导航系统、GNSS接收机、GNSS扰乱、GNSS误差、独立GNSS的性能、差分GNSS和精密单点定位、GNSS与其他传感器的组合及网络辅助、GNSS市场与应用。
本书可作为高校相关专业学生学习GNSS基本知识的教材,也可供业内相关技术人员参考。
目录
- 版权信息
- 内容简介
- 主编寄语
- 译者序
- 第3版前言
- 关于作者
- 第1章 引言
- 1.1 简介
- 1.2 GNSS概述
- 1.3 全球定位系统
- 1.4 全球导航卫星系统
- 1.5 伽利略系统
- 1.6 北斗系统
- 1.7 区域系统
- 1.7.1 准天顶卫星系统
- 1.7.2 印度导航星座(NavIC)
- 1.8 增强系统
- 1.9 市场与应用
- 1.10 本书的结构
- 参考文献
- 第2章 卫星导航基础
- 2.1 利用到达时间测量值测距的概念
- 2.1.1 二维定位
- 2.1.2 卫星测距码定位原理
- 2.2 参考坐标系
- 2.2.1 地心惯性坐标系
- 2.2.2 地心地固坐标系
- 2.2.3 当地切平面(当地地平)坐标系
- 2.2.4 本体框架坐标系
- 2.2.5 大地(椭球)坐标
- 2.2.6 高度坐标与大地水准面
- 2.2.7 国际地球参考框架
- 2.3 卫星轨道基础
- 2.3.1 轨道力学
- 2.3.2 星座设计
- 2.4 GNSS信号
- 2.4.1 射频载波
- 2.4.2 调制
- 2.4.3 次级码
- 2.4.4 复用技术
- 2.4.5 信号模型与特性
- 2.5 利用测距码确定位置
- 2.5.1 确定卫星到用户的距离
- 2.5.2 用户位置的计算
- 2.6 求解用户的速度
- 2.7 频率源、时间和GNSS
- 2.7.1 频率源
- 2.7.2 时间和GNSS
- 参考文献
- 第3章 全球卫星导航系统
- 3.1 概述
- 3.1.1 空间段概述
- 3.1.2 控制段概述
- 3.1.3 用户段概述
- 3.2 空间段描述
- 3.2.1 GPS卫星星座描述
- 3.2.2 星座设计指南
- 3.2.3 分阶段发展的空间段
- 3.3 控制段描述
- 3.3.1 OCS的当前配置
- 3.3.2 OCS的进化
- 3.3.3 OCS未来计划的升级
- 3.4 用户段
- 3.4.1 GNSS接收机的特性
- 3.5 GPS大地测量和时标
- 3.5.1 大地测量
- 3.5.2 时间系统
- 3.6 服务
- 3.6.1 SPS性能标准
- 3.6.2 PPS性能标准
- 3.7 GPS信号
- 3.7.1 传统信号
- 3.7.2 现代化信号
- 3.7.3 民用导航(CNAV)和CNAV-2导航数据
- 3.8 GPS星历参数和卫星位置计算
- 3.8.1 传统星历参数
- 3.8.2 CNAV和CNAV-2星历参数
- 参考文献
- 第4章 全球导航卫星系统
- 4.1 简介
- 4.2 空间段
- 4.2.1 星座
- 4.2.2 卫星
- 4.3 地面段
- 4.3.1 系统控制中心
- 4.3.2 中央同步器
- 4.3.3 遥测、跟踪和指挥
- 4.3.4 激光测距站
- 4.4 GLONASS用户设备
- 4.5 大地测量学与时间系统
- 4.5.1 大地测量参考坐标系
- 4.5.2 GLONASS时间
- 4.6 导航服务
- 4.7 导航信号
- 4.7.1 FDMA导航信号
- 4.7.2 频率
- 4.7.3 调制
- 4.7.4 编码特性
- 4.7.5 GLONASS P码
- 4.7.6 导航电文
- 4.7.7 C/A码导航电文
- 4.7.8 P码导航电文
- 4.7.9 CDMA导航信号
- 致谢
- 参考文献
- 第5章 伽利略系统
- 5.1 项目概述和目标
- 5.2 伽利略系统的实现
- 5.3 伽利略服务
- 5.3.1 伽利略开放服务
- 5.3.2 公共监管服务
- 5.3.3 商业服务
- 5.3.4 搜索与救援服务
- 5.3.5 生命安全服务
- 5.4 系统概述
- 5.4.1 地面任务段
- 5.4.2 地面控制段
- 5.4.3 空间段
- 5.4.4 运载火箭
- 5.5 伽利略信号特征
- 5.5.1 伽利略扩频码和序列
- 5.5.2 导航电文结构
- 5.5.3 正向纠错编码和块交织
- 5.6 互操作性
- 5.6.1 伽利略大地参考坐标系
- 5.6.2 时间参考坐标系
- 5.7 伽利略搜索和救援任务
- 5.7.1 SAR/Galileo服务描述
- 5.7.2 欧洲SAR/Galileo覆盖区域和MEOSAR环境
- 5.7.3 SAR/Galileo系统架构
- 5.7.4 SAR频率计划
- 5.8 伽利略系统性能
- 5.8.1 授时性能
- 5.8.2 测距性能
- 5.8.3 定位性能
- 5.8.4 最终运营能力的预期性能
- 5.9 系统部署完成FOC的时间
- 5.10 FOC之后系统伽利略的发展
- 参考文献
- 第6章 北斗卫星导航系统
- 6.1 概述
- 6.1.1 北斗卫星导航系统简介
- 6.1.2 北斗的发展历程
- 6.1.3 BDS的特点
- 6.2 BDS的空间段
- 6.2.1 BDS星座
- 6.2.2 BDS卫星
- 6.3 BDS控制段
- 6.3.1 BDS控制段的组成
- 6.3.2 BDS控制段的运行
- 6.4 大地测量参考系和时间参考系
- 6.4.1 BDS坐标系
- 6.4.2 BDS时间系统
- 6.5 BDS服务
- 6.5.1 BDS服务类型
- 6.5.2 BDS RDSS服务
- 6.5.3 BDS RNSS服务
- 6.5.4 BDS SBAS服务
- 6.6 BDS信号
- 6.6.1 RDSS信号
- 6.6.2 BDS区域系统的RNSS信号
- 6.6.3 BDS全球系统的RNSS信号
- 参考文献
- 第7章 区域卫星导航系统
- 7.1 准天顶卫星系统
- 7.1.1 概述
- 7.1.2 空间段
- 7.1.3 控制段
- 7.1.4 大地测量和时间系统
- 7.1.5 服务
- 7.1.6 信号
- 7.2 印度导航星座
- 7.2.1 概述
- 7.2.2 空间段
- 7.2.3 NavIC控制段
- 7.2.4 大地测量和时间系统
- 7.2.5 导航服务
- 7.2.6 信号
- 7.2.7 应用和NavIC用户设备
- 参考文献
- 第8章 GNSS接收机
- 8.1 概述
- 8.1.1 天线单元和电子设备
- 8.1.2 前端
- 8.1.3 数字存储器(缓冲器和多路复用器)和数字接收机通道
- 8.1.4 接收机控制和处理、导航控制和处理
- 8.1.5 参考振荡器和频率合成器
- 8.1.6 用户和/或外部接口
- 8.1.7 备用接收机控制接口
- 8.1.8 电源
- 8.1.9 小结
- 8.2 天线
- 8.2.1 所需属性
- 8.2.2 天线设计
- 8.2.3 轴比
- 8.2.4 电压驻波比
- 8.2.5 天线噪声
- 8.2.6 无源天线
- 8.2.7 有源天线
- 8.2.8 智能天线
- 8.2.9 军用天线
- 8.3 前端
- 8.3.1 功能描述
- 8.3.2 增益
- 8.3.3 下变频方案
- 8.3.4 输出到ADC
- 8.3.5 ADC、数字增益控制和模拟频率合成器功能
- 8.3.6 ADC实现损耗及设计示例
- 8.3.7 ADC采样率与抗混叠
- 8.3.8 ADC欠采样
- 8.3.9 噪声系数
- 8.3.10 动态范围、态势感知及对噪声系数的影响
- 8.3.11 与GLONASS FDMA信号的兼容性
- 8.4 数字通道
- 8.4.1 快速功能
- 8.4.2 慢速功能
- 8.4.3 搜索功能
- 8.5 捕获
- 8.5.1 单次试验检测器
- 8.5.2 唐检测器
- 8.5.3 N中取M检测器
- 8.5.4 组合唐与N中取M检测器
- 8.5.5 基于FFT的技术
- 8.5.6 GPS军用信号直捕
- 8.5.7 微调多普勒与峰值码搜索
- 8.6 载波跟踪
- 8.6.1 载波环鉴别器
- 8.7 码跟踪
- 8.7.1 码环鉴别器
- 8.7.2 BPSK-R信号
- 8.7.3 BOC信号
- 8.7.4 GPS P(Y)码无码/半无码处理
- 8.8 环路滤波器
- 8.8.1 PLL滤波器设计
- 8.8.2 FLL滤波器设计
- 8.8.3 FLL辅助PLL滤波器设计
- 8.8.4 DLL滤波器设计
- 8.8.5 稳定性
- 8.9 测量误差和跟踪门限
- 8.9.1 PLL跟踪环测量误差
- 8.9.2 PLL热噪声
- 8.9.3 由振动引起的振荡器相位噪声
- 8.9.4 艾伦偏差振荡器相位噪声
- 8.9.5 动态应力误差
- 8.9.6 参考振荡器加速度应力误差
- 8.9.7 总PLL跟踪环测量误差与门限
- 8.9.8 FLL跟踪环测量误差
- 8.9.9 码跟踪环测量误差
- 8.9.10 BOC码跟踪环测量误差
- 8.10 伪距、Δ伪距和积分多普勒的形成
- 8.10.1 伪距
- 8.10.2 ∆伪距
- 8.10.3 积分多普勒
- 8.10.4 伪距载波平滑
- 8.11 接收机的初始工作顺序
- 8.12 数据解调
- 8.12.1 传统GPS信号解调
- 8.12.2 其他GNSS信号的数据解调
- 8.12.3 数据误比特率比较
- 8.13 特殊的基带功能
- 8.13.1 信噪功率比估计
- 8.13.2 锁定检测器
- 8.13.3 周跳编辑
- 参考文献
- 第9章 GNSS扰乱
- 9.1 概述
- 9.2 干扰
- 9.2.1 干扰类型与干扰源
- 9.2.2 影响
- 9.2.3 干扰抑制
- 9.3 电离层闪烁
- 9.3.1 基础物理
- 9.3.2 幅度衰落与相位扰动
- 9.3.3 对接收机的影响
- 9.3.4 抑制
- 9.4 信号阻塞
- 9.4.1 植被
- 9.4.2 地形
- 9.4.3 人造建筑物
- 9.5 多径
- 9.5.1 多径特性及模型
- 9.5.2 多径对接收机性能的影响
- 9.5.3 多径抑制
- 参考文献
- 第10章 GNSS误差
- 10.1 简介
- 10.2 测量误差
- 10.2.1 卫星钟误差
- 10.2.2 星历误差
- 10.2.3 相对论效应
- 10.2.4 大气效应
- 10.2.5 接收机噪声和分辨率
- 10.2.6 多径与遮蔽效应
- 10.2.7 硬件偏差误差
- 10.3 伪距误差预算
- 参考文献
- 第11章 独立GNSS的性能
- 11.1 简介
- 11.2 位置、速度和时间估计的概念
- 11.2.1 GNSS中的卫星几何分布和精度因子
- 11.2.2 GNSS星座的DOP特性
- 11.2.3 精度指标
- 11.2.4 加权最小二乘
- 11.2.5 其他状态变量
- 11.2.6 卡尔曼滤波
- 11.3 GNSS可用性
- 11.3.1 使用24颗卫星的标称GPS星座预测GPS可用性
- 11.3.2 卫星故障对GPS可用性的影响
- 11.4 完好性
- 11.4.1 关于危险程度的讨论
- 11.4.2 完好性异常的来源
- 11.4.3 完好性改进技术
- 11.5 连续性
- 11.5.1 GPS
- 11.5.2 GLONASS
- 11.5.3 伽利略
- 11.5.4 北斗
- 参考文献
- 第12章 差分GNSS和精密单点定位
- 12.1 简介
- 12.2 基于码的DGNSS
- 12.2.1 局域DGNSS
- 12.2.2 区域DGNSS
- 12.2.3 广域DGNSS
- 12.3 基于载波的DGNSS
- 12.3.1 基线的实时精准确定
- 12.3.2 静态应用
- 12.3.3 机载应用
- 12.3.4 姿态确定
- 12.4 精密单点定位
- 12.4.1 传统PPP
- 12.4.2 具有模糊度解算的PPP
- 12.5 RTCM SC-104电文格式
- 12.5.1 2.3版
- 12.5.2 3.3版
- 12.6 DGNSS和PPP示例
- 12.6.1 基于码的DGNSS
- 12.6.2 基于载波
- 12.6.3 PPP
- 参考文献
- 第13章 GNSS与其他传感器的组合及网络辅助
- 13.1 概述
- 13.2 GNSS/惯性组合
- 13.2.1 GNSS接收机性能问题
- 13.2.2 惯性导航系统综述
- 13.2.3 卡尔曼滤波器作为系统组合器
- 13.2.4 GNSSI组合方法
- 13.2.5 典型GPS/INS卡尔曼滤波器设计
- 13.2.6 实现卡尔曼滤波器的注意事项
- 13.2.7 可控接收模式天线的组合
- 13.2.8 跟踪环路的惯性辅助
- 13.3 陆地车辆系统中的传感器组合
- 13.3.1 引言
- 13.3.2 陆地车辆增强传感器
- 13.3.3 陆地车辆传感器组合
- 13.4 A-GNSS:基于网络的捕获和定位辅助
- 13.4.1 辅助GNSS的历史
- 13.4.2 应急响应系统要求和指南
- 13.4.3 辅助数据对捕获时间的影响
- 13.4.4 无线设备中的GNSS接收机集成
- 13.4.5 网络辅助的来源
- 13.5 移动设备中的混合定位
- 13.5.1 引言
- 13.5.2 移动设备增强传感器
- 13.5.3 移动设备传感器组合
- 参考文献
- 第14章 GNSS市场与应用
- 14.1 GNSS:基于支持技术的复杂市场
- 14.1.1 简介
- 14.1.2 市场挑战的定义
- 14.1.3 GNSS市场的预测
- 14.1.4 市场随时间的变化
- 14.1.5 市场范围和细分
- 14.1.6 政策依赖性
- 14.1.7 GNSS市场的特点
- 14.1.8 销售预测
- 14.1.9 市场局限性、竞争体系和政策
- 14.2 GNSS的民用应用
- 14.2.1 基于位置的服务
- 14.2.2 道路
- 14.2.3 GNSS在测绘、制图和地理信息系统中的应用
- 14.2.4 农业
- 14.2.5 海洋
- 14.2.6 航空
- 14.2.7 无人驾驶飞行器和无人机
- 14.2.8 铁路
- 14.2.9 授时与同步
- 14.2.10 空间应用
- 14.2.11 GNSS室内挑战
- 14.3 政府及军事应用
- 14.3.1 军事用户设备:航空、船舶和陆地
- 14.3.2 自主接收机:智能武器
- 14.4 结论
- 参考文献
- 附录A 最小二乘和加权最小二乘估计
- 参考文献
- 附录B 频率源稳定度测量
- B.1 引言
- B.2 频率标准稳定度
- B.3 稳定度的测量
- B.3.1 艾伦方差
- B.3.2 哈达玛方差
- 参考文献
- 附录C 自由空间传播损耗
- C.1 简介
- C.2 自由空间传播损耗
- C.3 功率谱密度与功率通量密度的转换
- 参考文献
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出版方
电子工业出版社
电子工业出版社成立于1982年10月,是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社,是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展,已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域,综合出版能力位居全国出版行业前列。